(57)【要約】【課題】モータのロック検出精度の向上とモータ動作の円滑性とを両立し得るモータ制御システムを提供する。【解決手段】モータ１はＰＷＭ制御され、回転数検出手段４からモータパルスが出力される。モータパルスは周波数サンプリング部７に入力され、パルスサンプリング個数の異なるロック検出用データサンプリング部７ａと回転制御用データサンプリング部７ｂにより周波数が算出される。サンプリング部７ａは７ｂよりもパルスサンプリング個数が少なく、モータロックに対し鋭敏に反応する。第１及び第２制御Duty算出部８,９により、両サンプリング部７ａ,７ｂにて取得した周波数データＦａ,Ｆｂに基づき、第１及び第２制御Duty Ｄ１,Ｄ２を算出する。Ｄ１とＤ２は制御Duty比較部１０にて比較され、Ｄ１＜Ｄ２の場合はロック発生と判断し、Ｄ１に基づいてモータ１を制御する。【選択図】図１
2006141107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ON期間とOFF期間を備えたパルス状の波形を有する電圧を印加し、前記電圧のON/OFF比率を変化させることにより印加電圧を実効的に変化させるモータの回転制御を行うモータ制御システムであって、
所定の第１サンプリング基準に基づいて、前記モータの回転数に関する第１回転数情報を算出する第１サンプリング手段と、
前記第１サンプリング基準とは異なる所定の第２サンプリング基準に基づいて、前記モータの回転数に関する第２回転数情報を算出する第２サンプリング手段と、
前記第１回転数情報に基づいて、前記モータに印加される前記電圧のON期間時比率を算出する第１制御Duty算出手段と、
前記第２回転数情報に基づいて、前記モータに印加される前記電圧のON期間時比率を算出する第２制御Duty算出手段と、
前記第１制御Duty算出手段によって算出された第１制御Duty値と、前記第２制御Duty算出手段によって算出された第２制御Duty値とを比較する制御Duty比較手段と、
前記制御Duty比較手段における比較結果に基づいて、前記第１及び第２制御Duty値のうち何れか一方を選択して前記モータの回転制御を行う駆動制御手段とを有することを特徴とするモータ制御システム。
【請求項２】
請求項１記載のモータ制御システムにおいて、
前記モータの回転に伴ってパルス信号を出力する回転数検出手段を設けると共に、
前記第１サンプリング手段は、前記パルス信号の少なくとも２個以上のパルスを用いて前記パルス信号の周波数を算出し、該周波数に基づいて、前記第１回転数情報として、第１周波数データを形成し、
前記第２サンプリング手段は、前記第１回転数情報よりも多い個数の前記パルス信号のパルスを用いて前記パルス信号の周波数を算出し、該周波数に基づいて、前記第２回転数情報として、第２周波数データを形成し、
前記第１制御Duty算出手段は、前記第１周波数データに基づいて、前記第１制御Duty値を算出し、
前記第２制御Duty算出手段は、前記第２周波数データに基づいて、前記第２制御Duty値を算出し、
前記駆動制御手段は、前記第１制御Duty値が前記第２制御Duty値より小さい場合には、前記第１制御Duty値を選択して前記モータの回転制御を行うことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項３】
請求項２記載のモータ制御システムにおいて、前記駆動制御手段は、前記第１制御Duty値が前記第２制御Duty値以上の場合には、前記第２制御Duty値を選択して前記モータの回転制御を行うことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項４】
ON期間とOFF期間を備えたパルス状の波形を有する電圧を印加し、前記電圧のON/OFF比率を変化させることにより印加電圧を実効的に変化させるモータの回転制御を行うモータ制御システムであって、
所定の第１サンプリング基準に基づいて、前記モータの回転数に関する第１回転数情報を算出する第１サンプリング手段と、
前記第１サンプリング基準とは異なる所定の第２サンプリング基準に基づいて、前記モータの回転数に関する第２回転数情報を算出する第２サンプリング手段と、
前記第１回転数情報と予め設定された所定の閾値とを比較する閾値比較手段と、
前記閾値比較手段における比較結果に基づいて、前記第１及び第２回転数情報のうち何れか一方を選択して前記モータに印加される前記電圧のON期間時比率を設定し、前記モータの回転制御を行う駆動制御手段とを有することを特徴とするモータ制御システム。
【請求項５】
請求項４記載のモータ制御システムにおいて、前記駆動制御手段は、前記第１回転数情報が前記閾値より小さい場合には、前記第１回転数情報を選択して前記電圧のON期間時比率を設定することを特徴とするモータ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のワイパシステム等に使用されるモータの制御技術に関し、特に、モータのロック検出精度の向上とモータ動作の円滑性とを両立し得るモータ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のワイパシステム等の駆動源として使用されている電磁モータでは、ロックによる過電流防止のため、種々のロック検出方式が用いられている。例えば、特許文献１のモータ制御装置では、パワーウインド用モータにおいて、モータ通電電流が所定の閾値を超えたとき、ロック状態と判断する方式が開示されている。ここでは、モータ通電電流値として、所定時間間隔でサンプリングした電流値の平均値が用いられ、これと予め設定されたロック検出用の閾値とを比較することによりロックの有無を判断している。
【０００３】
また、回転動作に連動してパルス信号が出力されるモータでは、出力パルスの周波数を用いてモータの速度制御やロック検出が行われる。この場合も、パルス周波数としては、所定個数のパルスによる移動平均値が使用され、この平均値が所定の閾値以下となったとき（パルス間隔が開き周波数が小さくなったとき）、モータロックと判断している。
【特許文献１】特開平8-251982号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このようなロック検出方式では、電流値やパルスのサンプリング個数を多くすると、安定した制御が可能になるものの、ロック検出精度が低下するという問題が生じる。すなわち、サンプリング個数が多いと、平均値におけるノイズ成分の影響が小さくなり、異常値による誤制御が抑えられる反面、ロック判断間隔が長くなると共に、サンプル値の変化が小さくなるため、ロック検出が遅れがちとなる。
【０００５】
一方、検出精度を上げるべく、電流値やパルスのサンプリング個数を減らすと、ロック状態をより早く検出できるようにはなるものの、ノイズ成分に反応し易くなり、モータ動作の円滑性が損なわれるという問題が生じる。すなわち、サンプリング個数が少ないと、ロック判断間隔が短く、周波数の変化が平均値に鋭敏に反映されるため、ロック検出は早くなるが、ノイズの影響を受け易くなり、モータ動作に滑らかさを欠く場合がある。
【０００６】
つまり、ノイズの影響を抑えてモータ動作を円滑にしようとするとロック検出が遅れ、ロック検出を早めようとするとノイズの影響によりモータ動作の円滑性が損なわれる。このため、モータの特性や使用状況に応じて、二律背反的な状況にあるモータ動作とロック検出の何れかを優先させざるを得ず、その改善が求められていた。
【０００７】
本発明の目的は、モータのロック検出精度の向上とモータ動作の円滑性とを両立し得るモータ制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のモータ制御システムは、ON期間とOFF期間を備えたパルス状の波形を有する電圧を印加し、前記電圧のON/OFF比率を変化させることにより印加電圧を実効的に変化させるモータの回転制御を行うモータ制御システムであって、所定の第１サンプリング基準に基づいて、前記モータの回転数に関する第１回転数情報を算出する第１サンプリング手段と、前記第１サンプリング基準とは異なる所定の第２サンプリング基準に基づいて、前記モータの回転数に関する第２回転数情報を算出する第２サンプリング手段と、前記第１回転数情報に基づいて、前記モータに印加される前記電圧のON期間時比率を算出する第１制御Duty算出手段と、前記第２回転数情報に基づいて、前記モータに印加される前記電圧のON期間時比率を算出する第２制御Duty算出手段と、前記第１制御Duty算出手段によって算出された第１制御Duty値と、前記第２制御Duty算出手段によって算出された第２制御Duty値とを比較する制御Duty比較手段と、前記制御Duty比較手段における比較結果に基づいて、前記第１及び第２制御Duty値のうち何れか一方を選択して前記モータの回転制御を行う駆動制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
前記モータ制御システムにあっては、いわゆるＰＷＭ制御が実行されるモータにおいて、サンプリング基準を異にする２種類の回転数情報に基づいて２個のＰＷＭ Duty値を算出し、両者の比較の結果、現在のモータの状況に合ったDuty値を選択してモータの回転制御を行う。このため、モータロック時には、それをいち早く検出可能なサンプリング基準を使用してDuty値を設定し、通常動作時には、ノイズによる攪乱が少ないサンプリング基準を使用してDuty値を設定することが可能となる。従って、迅速なロック対応と安定したモータ駆動制御とを両立させることができ、モータのロック検出精度の向上と共に、滑らかなモータ動作制御が可能となる。
【００１０】
前記モータ制御システムにおいて、前記モータの回転に伴ってパルス信号を出力する回転数検出手段を設けると共に、前記第１サンプリング手段によって、前記パルス信号の少なくとも２個以上のパルスを用いて前記パルス信号の周波数を算出し、該周波数に基づいて前記第１回転数情報として第１周波数データを形成し、前記第２サンプリング手段によって、前記第１回転数情報よりも多い個数の前記パルス信号のパルスを用いて前記パルス信号の周波数を算出し、該周波数に基づいて前記第２回転数情報として第２周波数データを形成し、前記第１制御Duty算出手段によって、前記第１周波数データに基づいて前記第１制御Duty値を算出し、前記第２制御Duty算出手段によって、前記第２周波数データに基づいて前記第２制御Duty値を算出し、前記第１制御Duty値が前記第２制御Duty値より小さい場合には、前記駆動制御手段が前記第１制御Duty値を選択して前記モータの回転制御を行うようにしても良い。この場合、前記第１制御Duty値が前記第２制御Duty値以上の場合には、前記駆動制御手段は、前記第２制御Duty値を選択して前記モータの回転制御を行うようにしても良い。
【００１１】
本発明の他のモータ制御システムは、ON期間とOFF期間を備えたパルス状の波形を有する電圧を印加し、前記電圧のON/OFF比率を変化させることにより印加電圧を実効的に変化させるモータの回転制御を行うモータ制御システムであって、所定の第１サンプリング基準に基づいて、前記モータの回転数に関する第１回転数情報を算出する第１サンプリング手段と、前記第１サンプリング基準とは異なる所定の第２サンプリング基準に基づいて、前記モータの回転数に関する第２回転数情報を算出する第２サンプリング手段と、前記第１回転数情報と予め設定された所定の閾値とを比較する閾値比較手段と、前記閾値比較手段における比較結果に基づいて、前記第１及び第２回転数情報のうち何れか一方を選択して前記モータに印加される前記電圧のON期間時比率を設定し、前記モータの回転制御を行う駆動制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記モータ制御システムにあっては、いわゆるＰＷＭ制御が実行されるモータにおいて、サンプリング基準を異にする２種類の回転数情報を取得し、その一方と所定の閾値との比較の結果、現在のモータの状況に合ったDuty値を選択してモータの回転制御を行う。このため、モータロックの検出に際しては、それをいち早く検出可能なサンプリング基準を使用した回転数情報とロック判断用の閾値を比較してDuty値を設定し、通常動作時には、ノイズによる攪乱が少ないサンプリング基準を使用した回転数情報に基づいてDuty値を設定することが可能となる。従って、迅速なロック対応と安定したモータ駆動制御とを両立させることができ、モータのロック検出精度の向上と共に、滑らかなモータ動作制御が可能となる。
【００１３】
前記モータ制御システムにおいて、前記第１回転数情報が前記閾値より小さい場合には、前記駆動制御手段は、前記第１回転数情報を選択して前記電圧のON期間時比率を設定するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のモータ制御システムによれば、いわゆるＰＷＭ制御が実行されるモータにおいて、サンプリング基準を異にする２種類の回転数情報に基づいて２個のＰＷＭ Duty値を算出し、両者の比較の結果、現在のモータの状況に合ったDuty値を選択してモータの回転制御を行うので、モータロック時には、それをいち早く検出可能なサンプリング基準を使用してDuty値を設定し、通常動作時には、ノイズによる攪乱が少ないサンプリング基準を使用してDuty値を設定することが可能となる。従って、迅速なロック対応と安定したモータ駆動制御とを両立させることができ、モータのロック検出精度の向上と共に、滑らかなモータ動作制御が可能となる。
【００１５】
本発明の他のモータ制御システムによれば、いわゆるＰＷＭ制御が実行されるモータにおいて、サンプリング基準を異にする２種類の回転数情報を取得し、その一方と所定の閾値との比較の結果、現在のモータの状況に合ったDuty値を選択してモータの回転制御を行うので、モータロックの検出に際しては、それをいち早く検出可能なサンプリング基準を使用した回転数情報とロック判断用の閾値を比較してDuty値を設定し、通常動作時には、ノイズによる攪乱が少ないサンプリング基準を使用した回転数情報に基づいてDuty値を設定することが可能となる。従って、迅速なロック対応と安定したモータ駆動制御とを両立させることができ、モータのロック検出精度の向上と共に、滑らかなモータ動作制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１であるモータ制御システムの構成を示すブロック図である。モータ１は、自動車のワイパシステムの駆動源として使用され、バッテリ２から電源が供給される。モータ１は、ＣＰＵ３，回転数検出手段４及びＲＯＭ１１を備えた図１のモータ制御システムによって駆動制御される。
【００１８】
モータ１には、ホールＩＣを用いた回転数検出手段４が設けられている。回転数検出手段４からは、モータ１の回転に伴ってパルス信号が出力されＣＰＵ３に送られる。ＣＰＵ３では、送られてきたパルス信号の周波数（モータ回転周波数）を算出し、その値からモータ１の回転数や回転状態が検出される。
【００１９】
ＣＰＵ３には、モータ回転周波数に基づいてモータ１をフィードバック制御するモータ駆動制御部（駆動制御手段）５が設けられている。モータ１に対しては、印加電圧のパルス幅のＯＮ／ＯＦＦ比率を変化させて駆動制御を行うＰＷＭ制御（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）が実行され、電源電圧をＯＮ／ＯＦＦさせることにより印加電圧を実効的に変化させてモータ１への供給電流量を制御する。ＰＷＭ制御に際し、モータ駆動制御部５はパルス電圧のＯＮ期間の時比率(Duty)を設定し、駆動出力回路６に制御信号を送出する。駆動出力回路６は、この制御信号を受けて、設定されたDutyのパルス電圧をモータ１に印加し、これによりモータ１の回転数が適宜制御される。
【００２０】
一方、ＣＰＵ３には、モータ回転周波数を所定個数サンプリングしてその移動平均値を求める周波数サンプリング部７が設けられている。周波数サンプリング部７は回転数検出手段４と接続されており、モータ１の回転に伴って、回転数検出手段４からパルス信号（モータパルス）が入力される。周波数サンプリング部７内には、ロック検出用の周波数データを作成するロック検出用データサンプリング部（第１サンプリング手段）７ａと、通常制御用の周波数データを作成する回転制御用データサンプリング部（第２サンプリング手段）７ｂとが設けられている（以下、各データサンプリング部７ａ,７ｂは、サンプリング部７ａ,サンプリング部７ｂと略記する）。
【００２１】
両サンプリング部７ａ,７ｂでは、データサンプリング時のフィルタ長が異なっている。ここでは、サンプリング部７ｂの方がフィルタ長が長く設定されており、周波数データ作成時の使用パルス個数（パルスサンプリング数）がサンプリング部７ｂの方が多くなる。各サンプリング部７ａ,７ｂでは、回転数検出手段４から出力されるパルス信号から、予め設定された個数のパルスを取り（例えば、７ａ：２個，７ｂ：12個）、その平均値を算出し、周波数データＦａ,Ｆｂを作成する。周波数データＦａは、サンプリング部７ａ作成のデータを意味し、第１周波数データ（第１回転数情報）となる。周波数データＦｂは、サンプリング部７ｂ作成のデータを意味し、第２周波数データ（第２回転数情報）となる。なお、周波数データＦａ,Ｆｂには、パルスを１個ずつずらしながら算出した移動平均値が用いられる。
【００２２】
サンプリング部７ａの後段には、ロック検出用の周波数データから、ロック検出に使用するＰＷＭ Duty値を算出する第１制御Duty算出部（第１制御Duty算出手段）８が設けられている。第１制御Duty算出部８は、サンプリング部７ａから、フィルタ長の短いロック検出用の周波数データを取得し、ＲＯＭ（記憶手段）１１内に格納された制御マップ１２を参照して、ロック検出用の第１制御Duty値Ｄ１を算出する。
【００２３】
制御マップ１２には、ロック時の電流量を抑えるべく、マグネットの減磁防止やスイッチング素子の電流容量などの観点から設定されたMax. Dutyマップ（図６）が設けられている。Max. Dutyマップには、モータ１がロック状態（モータ回転周波数＝０）となったときのMax. Duty値（Ｄ０）と、Ｄ０に周波数をパラメータとする所定の係数を乗じて求めたMax. Dutyの周波数対応値が格納されている。第１制御Duty算出部８は、サンプリング部７ａから取得した周波数データに基づき、このMax. Dutyマップを参照してＤ１を設定する。
【００２４】
サンプリング部７ｂの後段には、回転制御用の周波数データから、通常制御用のＰＷＭ Duty値を算出する第２制御Duty算出部９（第２制御Duty算出手段）が設けられている。第１制御Duty算出部９は、サンプリング部７ｂから、フィルタ長の長い通常制御用の周波数データを取得し、制御マップ１２中に設けられた前記Max. Dutyマップを参照して、第２制御Duty値Ｄ２を算出する。
【００２５】
第１及び第２制御Duty算出部８,９の後段には、制御Duty比較部（制御Duty比較手段）１０が設けられている。制御Duty比較部１０は、第１及び第２制御Duty算出部８,９から、第１及び第２制御Duty値Ｄ１,Ｄ２を取得し、両者の大小を比較する。そして、後述する判断処理の結果、ロック発生と判断した場合には、制御Duty比較部１０は、モータ駆動制御部５に対し、ＰＷＭ Duty値をＤ１以下とする旨の指示を行う。一方、ロック状態にないと判断した場合には、モータ駆動制御部５に対し、ＰＷＭ Duty値をＤ２とする旨の指示を行う。
【００２６】
図２は、図１の制御システムにおける制御処理手順を示すフローチャートである。図２の制御処理は、自動車のイグニッションキーがＯＮされると開始され、そこではまず、フィルタ長の短い（サンプリング個数の少ない）サンプリング部７ａにて、周波数データＦａを算出する（ステップＳ１）。周波数データＦａを算出した後、ステップＳ２に進み、第１制御Duty算出部８にて第１制御Duty値Ｄ１を求める。第１制御Duty算出部８は、周波数データＦａに基づき、制御マップ１２を参照して第１制御Duty値Ｄ１を算出する。
【００２７】
Ｄ１算出の後、ステップＳ３に進み、フィルタ長の長い（サンプリング個数の多い）サンプリング部７ｂにて、周波数データＦｂを算出する。周波数データＦｂを算出した後、ステップＳ４に進み、第２制御Duty算出部９にて第２制御Duty値Ｄ２を求める。第２制御Duty算出部９は、周波数データＦｂに基づき、制御マップ１２を参照して第２制御Duty値Ｄ２を算出する。なお、ステップＳ１,Ｓ２の処理とステップＳ３,Ｓ４の処理は何れを先に行っても良く、両処理を同時並行して行っても良い。
【００２８】
第１及び第２制御Duty値Ｄ１,Ｄ２を求めた後、ステップＳ５に進み、制御Duty比較部１０により両Duty値Ｄ１,Ｄ２を比較する。ここで、モータ１がロック状態に近付くと、モータ回転周波数が急激に低下し、その影響はフィルタ長の短い周波数データにいち早く表れる。図３は時間経過と周波数データとの関係をパルスサンプリング数毎に示した表、図４は図３の表を線図にて示したグラフ図、図５はモータパルスと電流値及びモータトルクとの関係を示すグラフ図である。
【００２９】
図３,４において、例えば、モータ回転数低下の一基準として「320Hz」を閾値とし、それより小さい値のモータ回転周波数が検知される時点を見ると、パルスサンプリング数が２個の場合は、Ａ点でモータ回転周波数が312Hzとなっており、0.2028秒の時点でそれを検知できる。これに対し、パルスサンプリング数が12個の場合は、Ａ点ではモータ回転周波数は429Hz（閾値までの差:117Hz)であり、モータ回転数の低下は検知できない。この場合は、0.2269秒（Ｂ点）で初めてそれを検知でき、両者の間には時間的に0.0241秒の差がある。同様に、モータ回転周波数が320Hz未満となるのは、パルスサンプリング数が３,４個の場合は0.2067秒、６個の場合は0.2114秒の時点となる。つまり、周波数データは、パルスサンプリング数が少ないほどモータの回転数変化に鋭敏に反応し、サンプリング数が少ない方がモータロックをより早く検出できる。
【００３０】
一方、図５を見ると、Ａ→Ｂの0.0241秒の間もモータ電流量は増大し、Ａ点では電流量が23Ａ以下であるのに対し、Ｂ点では約32Ａに増大する。この場合、モータ１の許容電流量を例えば30Ａとすると、Ａ点でロックを検出しDutyを抑制すれば、モータ１の電流量を30Ａ以下に十分抑えることができる。ところが、Ｂ点でロックを検出したのでは、既に電流量は30Ａを超えており、モータ電流を許容値以下に抑えることはできない。パルスサンプリング数が１２個の場合、Ａ点でロックを検出しようとすると、モータ回転周波数が430Hzの時点でロック検出と判断する必要が生じ、より高い周波数からDutyを抑制しなければならず、通常制御が可能な領域が狭くなり、制御の自由度が低下する。
【００３１】
また、Max. Dutyマップでは、周波数が小さくなるとMax. Duty値も小さくなる。図６はMax. Dutyマップの一例を示す説明図である。図６のMax. DutyマップはＲＯＭ１１に格納されており、モータ１がロックしモータ回転周波数が０Hzとなったとき、電源電圧値に応じてDuty最大値を60〜80％に抑制するようになっている。例えば、電源電圧が13.5Ｖを超え14.0Ｖ以下の場合にモータ１がロックしたときは、Dutyの最大値は65％に絞られる。
【００３２】
モータ回転数が急減する場面では、モータ回転周波数の低下に伴ってMax. Duty値も小さくなり、その際、パルスサンプリング数からＤ１がＤ２より小さくなる。例えば、前述の例で言えば、電源電圧が13.5Ｖを超え14.0Ｖ以下とすると、Ａ点でのＤ１は図６に示すように88Hz、Ｄ２は95Hzとなり、Ｄ１はＤ２よりも小さくなる。そこで、ステップＳ５では、Ｄ１がＤ２よりも小さくなった場合（Ｄ１＜Ｄ２）、制御Duty比較部１０はロック発生と判断し、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、モータ１のＰＷＭ Duty値を、Ｄ２の値にかかわらず、Ｄ１以下に設定する。この際、モータ駆動制御部５は、制御Duty比較部１０の比較結果に基づき、ロック発生によりモータ１に過大電流が流れないようにＰＷＭ Duty値をＤ１以下に設定し、その旨を駆動出力回路６に指示する。
【００３３】
ＰＷＭ Duty値をＤ１以下に設定した後、ステップＳ８に進み、Ｄ１を最大値とするＰＷＭ Duty値を出力してルーチンを抜ける。すなわち、駆動出力回路６では前述の指示を受け、ＰＷＭ Duty値をＤ１以下に抑えてモータ１を駆動させる。これにより、モータ１は、ロック状態に対応した制御形態で駆動される。
【００３４】
一方、ステップＳ５にて、Ｄ１がＤ２以上の場合（Ｄ１≧Ｄ２）は、制御Duty比較部１０はロックは発生していないと判断し、ステップＳ７に進んでＰＷＭ Duty値をＤ２に設定する。そして、ステップＳ８に進み、Ｄ２をＰＷＭ Duty値として出力してルーチンを抜ける。
【００３５】
このように、本発明のモータ制御システムでは、モータ回転周波数をフィルタ長の異なる２つのサンプリング部７ａ,７ｂにて算出し、両者で算出された周波数データを比較しつつ、モータ１の駆動制御を行う。このため、モータロック時には、それをいち早く検出可能なフィルタ長の短いサンプリング部７ａの周波数データに基づき、迅速なロック対応が可能となる。一方、通常動作時には、フィルタ長の長いサンプリング部７ｂの周波数データに基づいて駆動制御が行われるため、周波数データがノイズによって攪乱されることが少なく、安定したモータ駆動制御が可能となる。従って、当該モータ制御システムによれば、モータのロック検出精度の向上が図られると共に、滑らかなモータ動作制御が可能となる。
【００３６】
なお、ステップＳ５においてＤ１とＤ２の値の差を取り、その値が所定値以上になった場合は、ロック発生と判断するようにしても良い。Ｄ１とＤ２の差を用いて制御を行うことにより、Ｄ１がノイズ等の影響を受けて特異的に小さくなった場合でも、ロック判断が留保される。すなわち、Ｄ１に多少の乱れが生じても直ちにロック発生とは判断されず、、ノイズの影響を避けることができ、より安定した駆動制御が可能となる。
【００３７】
また、前述の例では、Ｄ１とＤ２を同じマップから求めているが、Ｄ１をロック検出用マップ、Ｄ２をＤ１とは別途設けた通常制御用マップから求めても良い。さらに、Ｄ１とＤ２を、マップではなく、演算式を用いて求めても良い。
【実施例２】
【００３８】
図７は、本発明の実施例２であるモータ制御システムの構成を示すブロック図である。図７のシステムでは、実施例１におけるDuty値の比較に代えて、周波数データＦａ,Ｆｂを直接用い、閾値との比較によりロック判断を行う。なお、以下の実施例では、実施例１と同様の部分等については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３９】
図７のシステムにおいては、サンプリング部７ｂの後段にロック検出部（閾値比較手段）１３が設けられている。このロック検出部１３では、ＲＯＭ１１に格納されたロック検出用の周波数である閾値Ｆｓと周波数データＦｂとが比較される。閾値Ｆｓとしては、周波数データＦａから見てロック発生と見なし得る周波数が設定され、ＦａがＦｓとなった時点でモータロックと判断すれば、その時点でＰＷＭ Dutyを所定値以下に抑制することにより、ロック電流を最大許容電流以下に抑えることができる。
【００４０】
図８は、図７の制御システムにおける制御処理手順を示すフローチャートである。図７の制御処理も、自動車のイグニッションキーがＯＮされると開始され、そこではまず、フィルタ長の短いサンプリング部７ａにて、周波数データＦａを算出する（ステップＳ１１）。次に、ステップＳ１２にて、フィルタ長の長いサンプリング部７ｂにて、周波数データＦｂを算出する。ステップＳ１１,Ｓ１２の処理は何れを先に行っても良く、両処理を同時並行して行っても良い。
【００４１】
周波数データＦａ,Ｆｂを算出した後、ステップＳ１３に進み、ロック検出部１３にて周波数データＦａと閾値Ｆｓとを比較する。この際、ＦａがＦｓ未満となった場合（Ｆａ＜Ｆｓ）には、ロック発生と判断し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、Ｆａに基づき、図６のMax. Dutyマップを参照してＰＷＭ Dutyを設定する。すなわち、モータ駆動制御部５は、ＲＯＭ１１内の制御マップ１２を参照して、ロック時対応のMax. Duty値を設定する。
【００４２】
これらの処理を実施例１の例で見ると、例えば、閾値Ｆｓを320Hzと設定すると、Ｆａが320Hz未満となる時点（少なくともＡ点）でロック発生と判断される（ステップＳ１３）。そして、その際のＦｂの値にかかわらず、Ｆａに基づいてMax. Dutyマップが参照され、Max. Dutyが88Hzに設定される（ステップＳ１４）。この際、Ｆｂは429Hzであり、閾値Ｆｓには至っておらず、Ｆｂのみではまだロック発生は検出できない。
【００４３】
このようにしてMax. Dutyを設定した後、ステップＳ１５に進み、その値を最大値とするＰＷＭ Duty値を出力してルーチンを抜ける。これにより、駆動出力回路６は、ＰＷＭ Duty値を設定されたMax. Duty値以下に抑え、モータ１をロック状態に対応した制御形態で駆動させる。
【００４４】
一方、ステップＳ１３にて、ＦａがＦｓ以上の場合（Ｆａ≧Ｆｓ）には、ロック未発生と判断し、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１４では、Ｆｂに基づき、図６のMax. Dutyマップを参照してＰＷＭ Dutyを設定する。なお、この場合も、ＦｂとＦａとで制御マップを使い分けても良い。ステップＳ１４にてＰＷＭ Duty値を設定した後、ステップＳ１５に進み、その値を出力してルーチンを抜ける。
【００４５】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、本発明を自動車のワイパシステム用モータに適用した例を示したが、本発明の適用対象はこれには限定されず、窓やドアを駆動するモータ、或いは他の車載モータや、寒冷地にて使用されるポンプ等に使用されるモータなど、種々のモータに適用可能である。また、前述実施例にて挙げた数値や図６のテーブルなどはあくまでも一例であり、本発明がこれらの数値に限定されないことは言うまでもない。
【００４６】
さらに、前述の実施例では、モータ回転周波数を用いてロック検出処理を行う例を示したが、モータ回転数の低下を検知できる方法であれば、例えば、回転数のアナログ値を用いることもできる。この場合、フィルタの長短はサンプリング時間の長短となり、サンプリング部７ａでは短い時間でのモータ回転数の移動平均値が用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１であるモータ制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の制御システムにおける制御処理手順を示すフローチャートである。
【図３】時間経過と周波数データとの関係をパルスサンプリング数毎に示した表である。
【図４】図３の表を線図にて示したグラフ図である。
【図５】モータパルスと電流値及びモータトルクとの関係を示すグラフ図である。
【図６】Max. Dutyマップの一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施例２であるモータ制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７の制御システムにおける制御処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１    モータ
２    バッテリ
３    ＣＰＵ
４    回転数検出手段
５    モータ駆動制御部（駆動制御手段）
６    駆動出力回路
７    周波数サンプリング部
７ａ  ロック検出用データサンプリング部（第１サンプリング手段）
７ｂ  回転制御用データサンプリング部（第２サンプリング手段）
８    第１制御Duty算出部（第１制御Duty算出手段）
９    第２制御Duty算出部（第２制御Duty算出手段）
１０    制御Duty比較部（制御Duty比較手段）
１１    ＲＯＭ
１２    制御マップ
１３    ロック検出部（閾値比較手段）
Ｄ１    第１制御Duty値
Ｄ２    第２制御Duty値
Ｆａ    周波数データ（第１周波数データ；第１回転数情報）
Ｆｂ    周波数データ（第２周波数データ；第２回転数情報）
Ｆｓ    閾値
【図１】
2006141107.tif 000003
【図２】
2006141107.tif 000004
【図３】
2006141107.tif 000005
【図４】
2006141107.tif 000006
【図５】
2006141107.tif 000007
【図６】
2006141107.tif 000008
【図７】
2006141107.tif 000009
【図８】
2006141107.tif 000010